【摘要】：Dnmt1基因是DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶編碼基因的一種,該基因編碼DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶1(DNMT1),該酶對DNA甲基化的發(fā)生以及維持有著重要作用。MeCP2基因是DNA甲基CpG結(jié)合蛋白編碼基因的一種,該基因編碼甲基CpG結(jié)合蛋白2,該蛋白是神經(jīng)細胞正常發(fā)育所必須的,并能與DNMT1蛋白相互作用共同維持DNA甲基化狀態(tài)。本實驗室課題組在以往的魚類雜交育種研究中,利用紅鯽(RCC)作為母本,湘江野鯉鯉(CC)作為父本,進行屬間遠緣雜交,成功培育出了世界上首例兩性可育的異源四倍體鯽鯉雜交品系,目前已經(jīng)形成遺傳穩(wěn)定的異源四倍體鯽鯉(4nAT)群體并成功繁殖了25代(F3-F25)。同時本實驗室課題組還利用雄性異源四倍體鯽鯉與雌性二倍體紅鯽雜交,得到了不育的異源三倍體鯽魚(3n)。該三倍體、四倍體鯽鯉的形成為我們研究不同倍性魚的分子遺傳學(xué)特征以及表觀遺傳學(xué)特征提供了寶貴的實驗材料。在雜交與多倍體化過程中,表觀遺傳效應(yīng)對生物體的基因表達與表型特征起著重要的調(diào)控作用。甲基化作為表觀遺傳調(diào)控的最主要方式,對4nAT,3n及其親本雌性RCC和雄性CC編碼甲基化轉(zhuǎn)移酶(DNMT1)以及甲基Cp G結(jié)合蛋白2(MeCP2)的兩個基因的開放閱讀框進行序列分析,并對兩個基因在不同倍性魚的不同組織、不同胚胎發(fā)育時期以及性腺發(fā)育不同時期進行表達研究,對探討異源四倍體鯽鯉,三倍體鯽鯉與其親本dna甲基化差異有著重要意義。在實驗室相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,本文對dnmt1與mecp2基因進行了開放閱讀框序列克隆及氨基酸序列分析,同時比較分析了這兩個基因在不同倍性魚中的表達水平,為進一步從表觀遺傳學(xué)角度探討3n的不育性特征與基因表達量的關(guān)系奠定了基礎(chǔ)。本論文的研究結(jié)果如下:1.對cc、rcc、3n和4natdnmt1基因與mecp2基因的開放閱讀框序列進行克隆,發(fā)現(xiàn)dnmt1基因在rcc,3n和4nat中都存在兩種類型:dnmt1-α與dnmt1-β;而cc中該基因只有一種類型;其中,rcc的dnmt1-α與dnmt1-β開放閱讀框長度分別為4512bp和4521bp,分別編碼1503個氨基酸殘基和1506個氨基酸殘基。ccdnmt1基因其開放閱讀框長度為4512bp,共編碼了1503個氨基酸殘基。3ndnmt1-α與dnmt1-β開放閱讀框長度都為4527bp,編碼1508個氨基酸殘基。4natdnmt1-α與dnmt1-β開放閱讀框長度分別為4512bp與4506bp,各編碼1503、1501個氨基酸殘基。而mecp2基因在cc、3n和4nat中存在兩種類型,mecp2-α與mecp2-β,而rcc中該基因只有一種類型;rcc該基因開放閱讀框全長為1635bp,編碼544個氨基酸;cc的mecp2-α與mecp2-β開放閱讀框全長度分別為1638bp和1623bp,分別編碼545和540個氨基酸殘基。3n兩種類型mecp2-α與mecp2-β開放閱讀框序列長度分別為1623bp和1632bp,分別編碼540和543個氨基酸殘基。4nat的兩種類型mecp2-α與mecp2-β開放閱讀框序列長度分別為1623bp和1638bp,分別編碼540和545個氨基酸殘基。通過對比分析4nat、3n及其父母本dnmt1基因和mecp2基因開放閱讀框序列,發(fā)現(xiàn)兩種多倍體雜合子兩個基因編碼區(qū)都發(fā)生了插入、重組等變異。2.采用rt-pcr的方法比較分析dnmt1基因在四種魚不同組織中的mrna表達情況,發(fā)現(xiàn)在四種魚的肌肉,腦,心臟,肝臟,脾臟,腎臟,卵巢和精巢組織中,都有dnmt1基因的表達信號,但是在腦組織和性腺組織中,其mrna表達量相對較高,而在肌肉組織中mrna表達量最低。同樣地,采用rt-pcr與q-pcr的方法比較分析dnmt1基因在四種魚胚胎發(fā)育各個時期的表達情況,發(fā)現(xiàn)在胚胎發(fā)育多細胞期至囊胚早期dnmt1基因mrna表達水平較高,隨著胚胎的繼續(xù)發(fā)育,dnmt1基因表達水平呈顯著降低,原腸胚期后維持低水平狀態(tài)。同時,通過比較研究四種魚dnmt1基因在繁殖期與非繁殖期性腺中的表達情況,發(fā)現(xiàn)在兩個不同時期,dnmt1基因在卵巢中的表達均比精巢中表達高,并且,在不育3n中,dnmt1基因的表達量低于可育rcc和4nat,而四種魚精巢中dnmt1基因的表達沒有顯著差異,該結(jié)果表明dnmt1基因與卵巢的發(fā)育密切相關(guān)。3.采用rt-pcr的方法比較分析mecp2基因在四種魚不同組織中的mrna表達情況與dnmt1基因表達結(jié)果相似,mecp2基因在四種魚的肌肉,腦,心臟,肝臟,脾臟,腎臟,卵巢和精巢中均有表達,且在腦組織中的表達量最高,而性腺中表達量較高。采用rt-pcr的方法以及q-pcr,比較分析mecp2基因在四種魚胚胎發(fā)育各個時期的表達情況,發(fā)現(xiàn)在胚胎發(fā)育時期多細胞期至囊胚早期mecp2基因mrna表達水平較高,到原腸胚后表達量下降,然后維持低表達水平直到出膜期。這也與Dnmt1基因在胚胎發(fā)育不同時期的結(jié)果相似。進一步的,通過比較研究四種魚性腺在繁殖期與非繁殖期MeCP2基因的表達情況,發(fā)現(xiàn)在四種魚中,MeCP2基因在繁殖期的表達都要低于非繁殖期;并且MeCP2基因在3n卵巢中的表達量水平明顯高于RCC和4nAT卵巢表達水平,而在精巢中的表達量隨魚的倍性增加而增加,說明該基因的表達與不同倍性魚的卵巢發(fā)育有著緊密聯(lián)系。
【學(xué)位授予單位】：湖南師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S917.4

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 張冬杰;;維生素C對視黃酸受體β基因的調(diào)控[J];湖北農(nóng)業(yè)科學(xué);2009年03期

2 齊幫若;李慶章;;光照對小鼠下丘腦視上核及乳腺組織鐘基因Clock表達的影響[J];東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報;2012年09期

3 趙蘭;徐鵬;孫效文;;碳酸鹽堿度脅迫下鯉魚氨排泄相關(guān)基因的差異表達[J];生物技術(shù)通報;2013年04期

4 蔣瑤;戚曉利;唐芳;趙樹堂;陳軍;盧孟柱;;利用基因芯片篩選影響莖分化的相關(guān)基因[J];林業(yè)科學(xué);2012年11期

5 魏平;張軍科;;低濃度SA誘導(dǎo)桃葉片PGIP基因的表達變化[J];北方園藝;2011年17期

6 王小海;楊力俠;吳勇延;杜娟;唐波;郭澤坤;;小鼠Gli-similar-1(Glis1)基因新轉(zhuǎn)錄本功能分析[J];農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報;2012年07期

7 ;[J];;年期

相關(guān)會議論文 前8條

1 李勇;趙如冰;陳星;;同型半胱氨酸誘發(fā)體外培養(yǎng)大鼠胚胎基因表達變化的基因芯片研究[A];中國毒理學(xué)會第三屆全國學(xué)術(shù)會議論文（摘要）集[C];2001年

2 張家平;黃躍生;楊宗城;;燒傷早期心肌組織幾種炎癥相關(guān)基因表達變化的實驗研究[A];全國燒傷創(chuàng)面處理、感染專題研討會論文匯編[C];2004年

3 伍亞民;劉媛;王正國;;Hes基因在神經(jīng)干細胞發(fā)育中的作用[A];“基因、進化與生理功能多樣性”海內(nèi)外學(xué)術(shù)研討會暨中國生理學(xué)會第七屆比較生理學(xué)學(xué)術(shù)會議論文摘要[C];2009年

4 馬慧敏;呂曉迎;陸慧琴;;基于GenMAPP的Ni~(2+)表達譜芯片實驗差異表達基因的功能路徑分析[A];中國生物醫(yī)學(xué)工程進展——2007中國生物醫(yī)學(xué)工程聯(lián)合學(xué)術(shù)年會論文集（下冊）[C];2007年

5 張繼紅;梁力建;黃潔夫;;Fas基因表達變化在Genistein抑制肝癌增長中的作用[A];第十二屆全國肝癌學(xué)術(shù)會議論文匯編[C];2009年

6 李玲;鄔利婭-伊明;趙蕾;于永生;李冬潔;蘇定馮;;RAS各組份的基因在SHR心、腎、主動脈中的表達及其意義[A];第九屆全國心血管藥理學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年

7 朱瑩瑩;倪道鳳;許彩民;;AD模型大鼠嗅球組織基因表達變化的篩選及目的基因的驗證[A];中華醫(yī)學(xué)會第十次全國耳鼻咽喉-頭頸外科學(xué)術(shù)會議論文匯編（下）[C];2007年

8 黃文芳;楊永長;劉華;曾婭莉;周定安;胥國強;劉文;;基因芯片技術(shù)篩選辛伐他汀作用K562細胞的差異表達基因[A];中華醫(yī)學(xué)會第七次全國檢驗醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)會議資料匯編[C];2008年

相關(guān)重要報紙文章 前3條

1 衣曉峰;哈醫(yī)大一院系列研究阿爾茨海默病關(guān)聯(lián)基因[N];中國醫(yī)藥報;2007年

2 楊駿;肥胖可能與炎癥基因有關(guān)[N];醫(yī)藥經(jīng)濟報;2004年

3 通訊員 蔡心軼 記者 程守勤;哪些人體基因易受PM2.5影響[N];健康報;2014年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 陳紅艷;刺槐中參與共生固氮的結(jié)瘤相關(guān)基因的分離鑒定和功能分析[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

2 董燕妮;擬南芥和油菜磷脂酶基因pPLAIIIδ的功能分析[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

3 任艷萍;轉(zhuǎn)PRL基因小鼠模型的構(gòu)建與Stat5a的乳腺發(fā)育調(diào)控機理研究[D];廣西大學(xué);2014年

4 施堯;枯草桿菌蛋白酶基因6在須癬毛癬菌致病性中的功能研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

5 吳幼容;觀音竹鹽脅迫的生理響應(yīng)與基因表達分析[D];福建農(nóng)林大學(xué);2012年

6 張靜思;基于基因芯片和生物學(xué)分析技術(shù)對血管緊張素Ⅱ誘導(dǎo)的高血壓急性腎臟損傷相關(guān)基因的研究[D];大連醫(yī)科大學(xué);2015年

7 訾臣;miRNAs對斷奶仔豬大腸桿菌抗性的調(diào)控作用及機制分析[D];揚州大學(xué);2015年

8 谷溪;miR-124a促進神經(jīng)突起生長靶基因及其作用機制的研究[D];南方醫(yī)科大學(xué);2013年

9 張亮;擬南芥Athspr新基因的抗鹽性及表達調(diào)控研究[D];蘭州大學(xué);2014年

10 王海飛;豬外周血單核細胞抗病毒反應(yīng)的轉(zhuǎn)錄組及全基因組DNA甲基化調(diào)控研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李紫薇;蒺藜苜蓿E2F/DP基因鑒定及鹽脅迫表達分析[D];東北林業(yè)大學(xué);2015年

2 栗振義;紫花苜蓿熱激蛋白基因MsHSP70的克隆及功能分析[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2015年

3 陳凱麗;綿羊SPLUNC1基因的克隆、表達及活性檢測[D];石河子大學(xué);2015年

4 翟曼君;雞與鵪鶉屬間雜交種胚胎早期死亡相關(guān)基因的功能研究[D];石河子大學(xué);2015年

5 任曉宇;飛蝗CYP4和CYP303A1基因的分子特性和功能研究[D];山西大學(xué);2014年

6 劉恒生;豬LMNA基因?qū)τ诩∪夂椭景l(fā)育及分化的調(diào)控研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

7 謝向;小麥組蛋白去乙�；富騎aHD2C功能研究[D];山東大學(xué);2015年

8 劉明麗;斑馬魚低溫響應(yīng)基因順式調(diào)控元件的鑒定及鱗頭犬牙南極魚ATP6V0C基因在HeLa細胞中抗寒研究[D];上海海洋大學(xué);2015年

9 張偉;轉(zhuǎn)錄組篩選調(diào)控脂肪儲存基因[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

10 孔曄;馬鈴薯甲蟲4個細胞色素P450氧化酶基因的分子克隆及功能驗證[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

，

本文編號：2688555